儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)諧波抑制中的應(yīng)用

溫彪

摘 要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，微電網(wǎng)作為電網(wǎng)的有力的補(bǔ)充，在電力系統(tǒng)中越來越重要。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，在微電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，電網(wǎng)的并網(wǎng)以及電力電子器件的大量使用，會(huì)導(dǎo)致微電網(wǎng)接受到大量的諧波，對(duì)微電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，諧波可能造成微電網(wǎng)并網(wǎng)失敗，發(fā)生諧波的過程中會(huì)引起串聯(lián)諧振，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多信號(hào)干擾。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能系統(tǒng)；微電網(wǎng)；諧波抑制；應(yīng)用

1 電能質(zhì)量問題

隨著時(shí)代的不斷地發(fā)展，微電網(wǎng)作為電網(wǎng)最主要的有力的一部分，在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的作用。隨著電力質(zhì)量的要求標(biāo)準(zhǔn)不斷地攀升，在微電網(wǎng)的使用中，出現(xiàn)了因并網(wǎng)和大量的電力電子器件的使用、一些非負(fù)荷的切斷導(dǎo)致的大量諧波，對(duì)微電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致微電網(wǎng)的電解質(zhì)受到嚴(yán)重的污染，最后導(dǎo)致微電網(wǎng)的使用失敗，導(dǎo)致并網(wǎng)失敗、影響干擾器等等的問題，以下就針對(duì)微電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波問題主要提出了一些建議。

①在電路的使用過程中，根據(jù)電路的最基本的原理，需要在微電網(wǎng)的使用中合理的利用諧波的已知問題，對(duì)電能進(jìn)行補(bǔ)償，主要是針對(duì)各種過濾的裝置，例如有源濾波器；②對(duì)于逆變器的控制，需要改變傳統(tǒng)的逆變器進(jìn)行控制的方法，對(duì)微電網(wǎng)的諧波進(jìn)行控制，例如虛擬阻抗的方法的控制方法。在進(jìn)行微電網(wǎng)的過濾裝置來一只整個(gè)諧波產(chǎn)生的方法已經(jīng)很成熟和明顯了，針對(duì)過濾網(wǎng)的過濾限定的次數(shù)進(jìn)行諧波的處理，對(duì)于有源的濾波器的容量越大，則其價(jià)格就越高。在對(duì)電網(wǎng)投入新的裝置設(shè)備當(dāng)中，需要增減一定的容量成本。

2 電氣工程中儲(chǔ)能技術(shù)研究存在的相關(guān)問題

2.1 儲(chǔ)能方式的擇取

現(xiàn)階段，人們對(duì)電力的需求越來越高，在生產(chǎn)過程中需要的電量越來越龐大?，F(xiàn)階段的儲(chǔ)能技術(shù)不斷地改革和進(jìn)化，用來適應(yīng)電力行業(yè)的發(fā)揮在那過程中提出的要求，滿足人們的不斷提升的生產(chǎn)生活需要。在電力領(lǐng)域中儲(chǔ)存電技術(shù)是很大影響，是我們現(xiàn)階段需要關(guān)注的重要方向，關(guān)系到相關(guān)的領(lǐng)域人士的熱點(diǎn)問題。

2.2 各種儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)的有機(jī)融合

對(duì)電氣領(lǐng)域而言，儲(chǔ)能技術(shù)的領(lǐng)域而來，不同的技術(shù)含量的類型使他們的有不同的要求，需要具備日自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和不同特點(diǎn)。由此可見，不僅可以單純的使用儲(chǔ)存技術(shù)，還能很好的呈現(xiàn)技術(shù)在不同領(lǐng)域的有效與本身的優(yōu)缺點(diǎn)。所以，針對(duì)各種的儲(chǔ)能技術(shù)需要進(jìn)行融合，進(jìn)行最大的發(fā)揮，保證各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保證可持續(xù)發(fā)展，保證電氣領(lǐng)域的難題進(jìn)行最優(yōu)化處理。

3 電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1 蓄電池與超級(jí)電容器混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用

按照蓄電池和超級(jí)電容器的電池物理的特性進(jìn)行分析，蓄電池和超級(jí)電容器這兩個(gè)蓄電系統(tǒng)存在著一定的互補(bǔ)性。在進(jìn)行充電的過程中保證蓄電池系統(tǒng)能量密度大，循環(huán)時(shí)間相對(duì)較小，功率密度很小，因而進(jìn)行充電和放電的效率不高。在進(jìn)行放電和充電的過程中，電池是十分敏感的，經(jīng)常進(jìn)行較大的充電和放電的電池功能比較差，他們的出發(fā)點(diǎn)不同，同期的能量密度相對(duì)較少，目前不應(yīng)搞將電力系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

3.2 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)

MES在美國(guó)、日本、歐洲等等一些國(guó)家的電力系統(tǒng)已經(jīng)初步的形成，在進(jìn)行維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定、提高輸電能力的和電能的質(zhì)量發(fā)揮著很大的重要性。

3.3 抽水蓄能系統(tǒng)

在抽水儲(chǔ)能的技術(shù)上日本和美國(guó)是最先進(jìn)的，在20世紀(jì)中期建立抽水儲(chǔ)能的發(fā)電站。美國(guó)建立的儲(chǔ)能系統(tǒng)占據(jù)全世界的10%，在一些水資源充沛的地區(qū)很適用。中國(guó)在建的抽水儲(chǔ)能的發(fā)電站，受到環(huán)境的影響，受到很多地區(qū)不同因素的影響，在技術(shù)上發(fā)展的現(xiàn)狀也要落后于日本、美國(guó)等國(guó)家。

3.4 應(yīng)用飛輪儲(chǔ)能技術(shù)

3.4.1 提升可再生能源接受能力

可再生資源中風(fēng)力和光伏具有一定的間歇性的特征，需要將大量的可再生資源進(jìn)行接入，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全并且穩(wěn)定的運(yùn)行，提出很高的挑戰(zhàn)。通過將電力和飛輪等相互配合進(jìn)行供電，可有效的防止移動(dòng)過程中的長(zhǎng)時(shí)間停電，通過降低發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和停止的頻率和對(duì)風(fēng)能的利用，減少發(fā)電的成本和電價(jià)。澳大利亞、日本、美國(guó)的一點(diǎn)島嶼用電，都使用飛輪儲(chǔ)能來提高電網(wǎng)的穩(wěn)定，降低風(fēng)能對(duì)于系統(tǒng)的電壓以及頻率造成的嚴(yán)重的影響，并很大的程度上減少柴油發(fā)電的利用。

3.4.2 提升電網(wǎng)安全水平使運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)

電力系統(tǒng)需要平穩(wěn)運(yùn)行，異常波動(dòng)需要很快的進(jìn)行平衡，通過儲(chǔ)能設(shè)備的使用可以較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大功率負(fù)荷調(diào)整。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，靈活的調(diào)節(jié)控制有功源，對(duì)系統(tǒng)些進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，在清除擾動(dòng)之后，減少暫態(tài)過程中所需要的時(shí)間，讓系統(tǒng)可以很快的回到穩(wěn)定狀態(tài)。使用飛輪儲(chǔ)能技術(shù)可以滿足最根本的需求，使用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行不同調(diào)節(jié)，能夠在相同的容量中實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)節(jié)效果。目前飛輪技術(shù)逐漸成熟，不同的飛輪儲(chǔ)能相互結(jié)合能實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)技術(shù)最大利用，減少電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行支出成本，有利于電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4 未來展望

儲(chǔ)能系統(tǒng)通過提高電池的存儲(chǔ)容量的成本高于對(duì)其他的系統(tǒng)的優(yōu)化，在進(jìn)行電力行業(yè)的考慮問題中，最重要的問題就是成本問題和能量轉(zhuǎn)換的問題，無(wú)論是電池儲(chǔ)能技術(shù)、飛輪儲(chǔ)能還是能量轉(zhuǎn)換問題，都具有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。單純對(duì)某一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行較大的提升，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)成本大大的增加。通過將不同的電能和技術(shù)進(jìn)行不同的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將不同的技術(shù)進(jìn)行自身的特性和技術(shù)進(jìn)行最優(yōu)化結(jié)合。不僅能滿足電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求，延長(zhǎng)了儲(chǔ)能裝置的使用壽命，也是對(duì)電力系統(tǒng)的未來發(fā)展的前瞻性探索。

5 結(jié)論

促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，提高電力系統(tǒng)的質(zhì)量的提高，提升電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能性能，在進(jìn)行電力系統(tǒng)儲(chǔ)能研究的過程中，對(duì)廚電技術(shù)的情況和應(yīng)用的策略進(jìn)行完整的制定，很大的提升了系統(tǒng)的儲(chǔ)能工作的工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]葉季蕾，薛金花，王偉，等.儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J].中國(guó)電力，2014，（3）：1-3.

[2]方家琨.超導(dǎo)磁儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用研究[D].華中科技大學(xué)，2012.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司岳陽(yáng)分公司）